Introduzione

Introduction

Lo scopo di questo progetto è quello di realizzare un sistema di inseguimento della luce solare con report in tempo reale su piattaforma Cloud per i dati di produzione e meteorologici.
In questo modo è possibile avere sempre sotto controllo l'efficienza del pannello fotovoltaico e comprendere gli effetti delle condizioni climatiche sulla produzione di energia. La tipologia di inseguimento solare adottata a singolo asse, permette di avere un sistema più robusto nel tempo per via della minore quantità di parti mobili.
L'aggiunta di ulteriori assi di movimentazione non avrebbe portato benefici così rilevanti rispetto alla maggiore complessità a livello meccanico, strutturale e di costo.
La scelta è ricaduta sull'asse di rotazione Z che permette l'inseguimento dell'Azimut del Sole nel suo percorso attraverso la volta celeste.
Il tracciamento Azimutale permette un aumento del rendimento del pannello fotovoltaico doppio rispetto agli assi di rotazione Y o X mantenendo la complessità del sistema a livelli simili.


tracciamento asse Z

Viene stimato un aumento di produzione di circa il 25% rispetto al posizionamento fisso del pannello contro circa il 10-15% di aumento rispettivamente per le rotazioni lungo asse X e Y.


Il sistema di controllo elettronico viene eseguito tramite una scheda Arduino Mega 2560 per la gestione dei segnali provenienti dai sensori e per la movimentazione del singolo motore.
Per la connessione al Cloud viene utilizzato un modulo WiFi Esp8266 connesso alla scheda Arduino che permette l'invio dei dati processati dal sistema.
Il risultato finale deve permettere una lettura dello stato di produzione del pannello tramite i grafici del pannello di controllo online. La piattaforma utilizzata per l'upload dei dati è ThingSpeak di MathWorks che permette di gestire diversi sensori contemporaneamente e visualizzare tramite grafici in Real-Time i dati caricati.
La connessione al server Cloud viene gestita tramite le librerie e le API fornite dalla piattaforma stessa. L'intervallo di aggiornamento dei dati online è limitato a tempi superiori ai 16 secondi per i piani di sottoscrizione gratuita.
I dati caricati possono essere condivisi e utilizzati da applicazioni di terze parti tramite le API messe a disposizione dalla piattaforma.

The aim of this project is to create a solar light tracking system with real-time reports for production and meteorological data on a Cloud platform.
In this way it is possible to always have the efficiency of the photovoltaic panel under control and understand the effects of climatic conditions on energy production.
The type of solar tracking adopted is a single axis that allows a more robust system over time due to the smaller quantity of moving parts.
The addition of further rotation axes would not have brought such significant benefits compared to the greater complexity at a mechanical and structural level and it would have meant a disproportionate increase in costs.
The choice fell on the Z axis rotation which allows the pursuit of the Azimuth of the Sun in its path through the sky.
Azimuthal tracking allows a double increase in the efficiency of the photovoltaic panel with respect to a rotation on Y or X axes while maintaining the complexity of the system at similar levels.


Z Axis tracking

For a Z axis tracking system a 25% increase in production is estimated compared to the fixed positioning of a panel against an approximately 10-15% increase for rotations along the X and Y axes respectively.


The electronic control system is performed via an Arduino Mega 2560 board for the management of the signals coming from the sensors and for the movement of the single motor.
For the connection to the Cloud a WiFi module Esp8266 is used connected to the Arduino board. This configuration provides an internet connection directly to the Arduino board and allows the system to send the processed data. The final result must allow a visualization of the photovoltaic panel's production status through the graphs of the online platform.
The platform used for uploading data is MathWorks' ThingSpeak which allows you to manage several sensors at the same time and display the loaded data in Real-Time graphics. The connection to the Cloud server is managed through the libraries and APIs provided by the platform itself.
The online data updating interval is limited to times over 16 seconds for free subscription plans. The uploaded data can be shared and used by third-party applications through the APIs made available by the platform.